Gerd Lutze

Practical example of the mosaic indicators approach

Abstract The theoretical concept for the use of mosaic indicators for species diversity in agricultural landscapes is illustrated on the basis of a practical example. A method to organise data on the specific regional natural conditions on the basis of an existing organisational chart of natural areas in Germany, digital results of biotope mapping and aerial views was developed for a selection of indicators (species, ecological groups) appropriate to given natural conditions on the regional scale. The use of the mosaic indicator concept was demonstrated for the example of bird species in a selected mosaic landscape characterised by a typical regional biotope structure—a special density of hedges and small bodies of water. On the basis of the indicator species, measures for the improvement of the habitat situation were derived with the goal of maintaining the landscape peculiarities and promoting specific diversity adapted on these special site conditions. The methods developed to regionalise the landscapes while taking into account spatial variations make it possible for farmers throughout Germany, no matter what natural characteristics each individual farm may have, to participate in programs to promote biological diversity and make a contribution to natural conservation.

Genese und Nutzungsgeschichte der Agrarlandschaft Chorin

Der Beitrag analysiert wesentliche Phasen der pleistozanen und holozanen Entwicklung des Naturraumes der Agrarlandschaft Chorin und stellt sie in einem Genesemodell als Grundlage fur ein ganzheitliches Landschaftsverstandnis dar. Der folgende, zeitlich weitgespannte Ruckblick auf die anthropogenen Einflusse deckt auf, dass sich in historischer Zeit umfangreichere Veranderungen und vielfaltigere Eingriffe abgespielt haben als allgemein angenommen und der heutige Blick auf die Landschaft erahnen lasst. Die naturraumliche, insbesondere die geomorphologische Vorpragung hat einen offensichtlichen Einfluss auch auf die aktuelle Landschaftsnutzung und -entwicklung. Einschneidende anthropogene Veranderungen der jungsten Zeit gehen moglicherweise starker von der sprunghaft gestiegenen Verkehrsdichte als von der agrarischen Landnutzung aus.

Charakteristische Ausstattungselemente von Jungmoränenlandschaften — dargestellt am Beispiel von Ackerhohlformen und Flurgehölzen in der Ziethener Moränenlandschaft

Fur die Struktur der Ziethener Moranenlandschaft stellen die Ackerhohlformen, haufig als vernasste Senken mit Flurgeholzen ausgebildet, charakteristische Elemente dar. Sie bilden Lebensraum fur zahlreiche wildlebende Tier- und Pflanzenarten. Im Gebiet wurden ca. 250 Solle kartiert und deren Morphologie, Wasserfuhrung und Verbreitung untersucht. Die Analyse der Verbreitung der Ackerhohlformen zeigt einen klaren Zusammenhang mit den geomorphologischen Bildungen. Starke Haufungen wurden in den kuppigen Grundmoranen ermittelt. Die Dichte in den flachwelligen Grundmoranen geht deutlich zuruck. In den Sanderflachen werden Solle nur vereinzelt angetroffen. Bei der Verbreitung der flachenhaften Flurgeholze besteht in den Grundmoranen eine enge Bindung an das Vorkommen von Ackerhohlformen. Die linienformigen Flurgeholze zeigen erwartungsgemas einen direkten Bezug zum Wegenetz. Insgesamt ist die Pflege der Flurgeholze in der Ziethener Moranenlandschaft ein aktuelles Problem. Allerdings besitzt die derzeit nicht selten angetroffene “Wildnis” einen hohen okologischen Stellenwert. Mit dem Verfahren des “Moving-Window” konnte die diskrete Darstellung der Ackerhohlformen und der Flurgeholze zu einer regionalisierten Dichteprasentation gefuhrt werden.

Wandel der landwirtschaftlichen Anbaustruktur unter dem Einfluss sich ändernder agrarökonomischer und gesellschaftlicher Verhältnisse in der Ziethener Moränenlandschaft im Zeitraum von 1976 bis 2005

Die okologischen Potenziale und der okologischen Zustand der Agrarlandschaften wird in erheblichem Umfang von den Landnutzungs- und Anbaustrukturen direkt bzw. infolge der praktizierten Anbautechnologien bestimmt. Die generelle Verteilung der Landnutzungsarten im Projektgebiet folgt dem erwarteten Muster: Grundmoranen mit Ackernutzung, Moor und nasse Senken mit Grunland und schlieslich Endmoranen bzw. trockene Sander mit Waldbestanden. Die geomorphologische Pragung sorgt fur stabile Verteilungsverhaltnisse, die durch weitere Faktoren, wie die Besitzverhaltnisse, begrenzt modifiziert werden. Die landwirtschaftlichen Anbauverhaltnisse sind in starkem Mase sowohl von den standortlichen als auch von den agrarokonomischen Bedingungen abhangig. Den starken Einfluss der gesellschaftlichen bzw. okonomischen Rahmenbedingungen auf die Anbaugestaltung dokumentieren die Ergebnisse der Analyse der angebauten Fruchtarten in der Ziethener Moranenlandschaft uber den Zeitraum von 30 Jahren. Wahrend sich unter den wirtschaftlichen Bedingungen der 70er und 80er Jahre eine nach Fruchtfolgeaspekten relativ ausgeglichene Anbaugestaltung etablierte, fuhrten die EU-gesteuerten Forderbedingungen und die marktwirtschaftlichen Einflusse zu einer Reduzierung der Fruchtartendiversitat und zu einer Konzentration auf profitable Marktfruchte. Hackfruchte wurden drastisch reduziert und der Feldfutteranbau mit der Einstellung der Tierproduktion aufgegeben.

Dynamik des Bodenzustands und des Nährstoffstatus in der Ziethener Moränenlandschaft

Vor dem Hintergrand sich andernder Landbewirtschaftung sowie sich wandelnden Klimas und Witterang wurde auf Basis eines empirischen Stichprobeverfahrens die Entwicklung von Boden- und Nahrstoffzustandsvariablen auf der Landschaftsebene uber ein 10jahriges intensives Untersuchungsprogramm erfasst. Die gemessenen Werte zeichnen den Zusammenhang zwischen Witterangsverlaufen, Biomassebzw. Ertragsentwicklung und Nahrstoffentzugen bei zunehmender Schwankungsbreite nach. Gravierende Veranderungen der Bewirtschaftungsverhaltnissen sowie die Umstellungen im Dungungsregime nach 1990 spiegeln sich bei wichtigen Zustandsvariablen der Bodenlandschaft wider. Wahrend die besseren Grundmoranen-Standorte (D4 und D5) ein gutes Pufferangs- und Nachlieferungsvermogen bestatign, reagieren die leichten Sandstandorte mit einem deutlichen Abwartstrend bei P-, K-, Nmin- und den pH-Werten. Die Bodenfruchtbarkeit der leichteren Boden in der Ziethener Moranenlandschaft ist durch sinkende P- und pH-Werte nachhaltige gefahrdet.

Brutvogelarten in der Ziethener Moränenlandschaft als Indikator der biotischen Integrität

Mit ca. 130 erfassten Brutvogelarten weist die Ziethener Moranenlandschaft eine sehr hohe Biodiversitat auf. Auf den 4 von ackerbaulicher Nutzung dominierten Untersuchungsflachen wurden 30 bis 43 Brutvogelarten kartiert. Gemessen an der charakteristischen Ausstattung der Jungmoranenlandschaft mit Strukturelementen bzw. strukturelementfreien Arealen und an dem kartierten Arteninventar bzw. den ermittelten Abundanzwerten wird die Landschaft als biotisch integer eingeschatzt. Sich abzeichnende Einflusse der landwirtschaftlichen Bewirtschaftung auf die Avifauna, insbesondere auf die im Lebensraum Acker auftretenden Arten, konnten statistisch nicht gesichert werden und bedurfen weiterer differenzierter Untersuchungen.

Modellorientierte landschaftsökologische Forschung — Hilfsmittel zur Verwirklichung des Nachhaltigkeitsprinzips

Landschaftsnutzung als fortschreitende, anthropogen bedingte Veranderung der naturlichen Umwelt stellt eine grose Herausforderung an Forschung und praktisches Handeln im beginnenden 21. Jahrhundert dar. Dabei spielt der Nachhaltigkeitsoder Integritatsgedanke eine dominierende Rolle. Im Wesentlichen geht es dabei darum, im Rahmen der biophysikalischen, okologischen und soziookonomischen Rahmenbedingungen solche Nutzungsformen und -intensitaten fur Landschaften zu finden und zu praktizieren, die auf den Menschen bezogene notwendige existenzielle, aber auch immaterielle Ressourcen und Werte jetzt und fur zukunftige Generationen gewahrleisten, ohne die naturlichen Ressourcen zu zerstoren. Geeignete Methoden, die es ermoglichen, die Wechselwirkungen von soziookonomischen und okologischen Prozessen in Landschaften abzubilden und die langfristigen Auswirkungen von veranderten Landschaftsnutzungen belastbar darzustellen, sind ein Schlussel fur die Realisierung des Nachhaltigkeitsprinzips. Der Beitrag pladiert fur die Anwendung raumbezogener, modellorientierter landschaftsokologischer Vorgehensweisen und die Integration von okologischen, okonomischen und sozialen Fragestellungen in gemeinsamen Forschungsprojekten und einem gemeinsamen Untersuchungsraum. Notwendige Voraussetzungen, Methoden, Chancen und Beschrankungen einer modellorientierten Vorgehensweise werden skizziert und diskutiert. Das Gebiet der Agrarlandschaft Chorin, das als Bezugsraum fur vielfaltige Datenerhebungen in den folgenden Beitragen dient, wird vorgestellt.

Räumliche Interpolation von Nährstoff- und Bodeninformationen am Beispiel der Ziethener Moränenlandschaft

Die Ermittlung von flachen- bzw. raumbezogenen Informationen ist ein wichtiges Kriterium fur die Beurteilung des okologischen Zustandes von Landschaften im Allgemeinen und von landwirtschaftlichen Produktionssystemen im Speziellen. Auf der Grundlage umfangreicher Messdaten aus den Jahren 1992–2001 von Offenlandflachen aus der Agrarlandschaft Chorin wurde eine vergleichende Untersuchung verschiedener raumlicher Interpolationsverfahren in Abhangigkeit von Messpunktanzahl und -allokation sowie betrachteter Zustandsvariable durchgefuhrt. Bei den durchgefuhrten Analysen konnte kein favorisiertes Verfahren fur die raumliche Interpolation ermittelt werden. Die untersuchten Verfahren zeigen unterschiedliche Ergebnisse zwischen den Jahren und zwischen den untersuchten Zustandsvariablen. Ist es nicht moglich, ein dichtes, systematisches Probenahmenetz zu etablieren, hat vor allem die Allokation der Probenahmepunkte einen grosen Einfluss auf die Ergebnisse.

Die biotische Integrität von Agrarlandschaften — Konzeptionelle Überlegungen und praktische Anwendungen in der Agrarlandschaft Chorin

Den Komplex der biotischen Vielfalt in Landschaften zu quantifizieren und hinsichtlich seiner Bedeutung zu bewerten ist ein anerkannt wichtiges, aber derzeit noch unbefriedigend gelostes Problem der Landschaftsforschung. Durch die Verknupfung unterschiedlicher raumlicher und zeitlicher sowie struktureller und funktioneller Aspekte der biotischen Vielfalt und den Vergleich mit Referenzzustanden bietet das gedankliche Konzept der biotischen Integritat die Moglichkeit, raumbezogene quantitative Bewertungen vorzunehmen. Basierend auf empirischen Daten aus der Agrarlandschaft Chorin werden unterschiedliche Verfahren der Indikation biologischer Vielfalt illustriert.

Fuzzy in der Landschaftsforschung und -modellierung

Zur Analyse und Bewertung von Landnutzungs- und Naturschutzstrategien in Kulturlandschaften entwickelt die Landschaftsmodellierung notwendige Instrumentarien. Im Beitrag werden Ursachen und Quellen der Unscharfe aus diesem Bereich diskutiert. Sie entspringt u. a. aus der naturlichen Variabilitat von Okosystemen, einschlieslich der raumlichen Auspragungen und der Notwendigkeit nach synoptischen Bewertungen von Nutzungsstrategien. Es folgt die Darstellung wesentlicher Verfahren der mathematischen Behandlung von Unscharfe. Schlieslich werden an zwei Beispielen Erfahrungen aus der Habitatmodellierung mit Neuro-Fuzzy-Technologien beschrieben.